冷水機(jī)如何與塑料模具、注塑機(jī)選配
一、如何選配冷水機(jī)
事實(shí)上,一副模具就是一個(gè)換熱器,熱量由融熔的塑料傳入模具,再由模具傳入不斷循環(huán)的冷卻介質(zhì)--冰水中,只有很小一部分進(jìn)入空氣和注塑機(jī)的壓模板。眾所周知,塑料成型的周期,相當(dāng)大的部分用于冷卻,有時(shí)可占到塑料成型周期80%以上,因此將冷卻時(shí)間控制到最小是絕對(duì)必要的。例如,一副模具成型周期一般耍20秒,如將原來冷卻水塔的水改用工業(yè)冷水機(jī)產(chǎn)生的冰水進(jìn)行冷卻,它可縮短到16秒。盡管最初選擇配備冷水機(jī)造價(jià)要高些,但它可使產(chǎn)量提高20%,在長期的生產(chǎn)中,能取得很大的收益。那么,如何來選擇冰水能量呢?從上面我們即可知道,它與成型材料的比熱容、熔膠時(shí)的溫度,重量以及制品脫模時(shí)的溫度有關(guān)。
一般注塑成型模具冷卻,冰水的壓力選擇0.1--0.2Mpa,即可滿足要求,而微電腦全功能冰水機(jī)能滿足這個(gè)要求,當(dāng)壓力要求高于0.2Mpa時(shí),需另行規(guī)劃,以利采用相應(yīng)壓力的水泵以滿足系統(tǒng)供水之需要。
流量與管徑之間的關(guān)系表:
一副模具所需的冰水能量之計(jì)算公式為:q=w×c×t×s
公式中:q為所需冰水能量kcal/h;
w為塑料原料重量kg/h;
c為塑料原料比熱kcal/kg℃;
t為熔膠溫度與制品脫模時(shí)的溫度差℃;
s為安全系數(shù)(一般取1.35--2.0),當(dāng)單機(jī)匹配時(shí),一般選擇小值,而當(dāng)一臺(tái)冷水機(jī)與多臺(tái)模具相配時(shí)取大值,如選擇風(fēng)冷式冷水機(jī)時(shí),s也應(yīng)適當(dāng)選很大一點(diǎn)。
例如:一副模具生產(chǎn)pp制品,每小時(shí)生產(chǎn)量約50kg,問冷卻需要量為多少?應(yīng)配多大的冷水機(jī)為合適?q=50×0.48×200×1.35=6480(kcal/h);每小時(shí)需6480kcal/h冷卻量,可選用ls203s冷水機(jī)即可。
在實(shí)際選用冷水機(jī)過程中,很難取得比較完整的數(shù)據(jù)。根據(jù)我們以往多年規(guī)劃,配套銷售的經(jīng)驗(yàn),t=200℃,它是眾多常用制品經(jīng)過多年統(tǒng)計(jì)后的一個(gè)平均值。
如果模具上附有熱膠道,還應(yīng)將熱膠道的能量加入冷量的計(jì)算,一般熱膠道是以kw為單位,計(jì)算時(shí)應(yīng)將單位轉(zhuǎn)換成kcal/h,1kw=860kcal/h。如果供給工廠的水量充足,溫度較低,成本也較低,此時(shí)就不需要使用冷水機(jī),這一般是不太現(xiàn)實(shí)的,除非工廠能在水溫比較低的大湖邊;另一種是利用城市深井供水來滿足溫度和流量的需要,但往往成本太高。對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置可以使用這種方法,但對(duì)于工廠,這樣做是不切實(shí)際的。
二、冰水溫差
塑料模具冷卻流體(冰水)的溫度一般受制于加工材料和制品形狀而發(fā)生較大變化,如聚苯乙烯薄壁燒杯,模具要求冰水溫度在0℃以下;而其它絕大多數(shù)情況下,模具所要求的冰水的溫度都在5℃以上,微電腦全功能冷水機(jī)能提供5℃以上的冰水,低溫型智能溫控冷水機(jī)能滿足5℃以下及至0℃以下的要求。
塑料模具進(jìn)出口處冰水的溫差往往是根據(jù)制品要求來設(shè)定的,在許多情況下,溫差為3-5℃時(shí)是最理想的,但有時(shí)也需要溫差在1-2℃。溫差越小,意味著把同樣的熱量帶出去,需要的冰水流量就越大,反之需要的流量就小。比如:溫差為5℃時(shí),流量需要60l,而到溫差為2℃時(shí),流量則需要150l。
三、冰水流量
一副塑料模具所需的冰水流量直接與模具要帶走的熱量和冰水進(jìn)出模具的溫差有關(guān)。例如:要將
6480kcal/h的熱量從模具上帶走,若溫差為3℃,那么至少需要的流量為多少?冰水流量q=6480÷3÷60=36(l/min)。